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采用高頻淬火機對連桿進行熱處理的過程中應注意哪些問題?
連桿是汽車發動機主要的傳動機構之一,它將活塞和曲軸連接起來,把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸,使活塞的往復直線運動可逆地轉化為曲軸的回轉運動,以輸出功率。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強度和性能,又要求具有足夠的剛性和韌性。因此,采用高頻淬火機對連桿進行熱處理,進而保證其硬度和剛性,對連桿的整個加工過程非常重要。2、去應力退火后,采用塞尺在檢測平臺上進行檢查,要求變形量≤0。那么,今天咱們就來了解一下在連桿的實際生產過程中我們應注意的問題。
1、40Cr、45鋼連桿鍛造時,應確保加熱溫度控制在1100~1200℃范圍內,終鍛溫度在900~1000℃之間,鍛造后油冷,以防止鐵素體的析出。
2、淬火時應合理計算和控制淬火油溫及在油中的冷卻時間,連桿淬火后應及時回火,一般油溫控制在40~60℃。
3、根據連桿的熱處理技術要求,我們要拋棄傳統的熱處理方法進行合理的加熱淬火。因此,對連桿進行高頻感應加熱處理是一種經濟有效的毛坯熱處理方法,事實證明, 經過高頻淬火機加熱處理后的連桿各項技術指標均符合技術要求,在實際運行中發揮了良好的效果,得到了連桿制造廠家的普遍贊譽。連桿要求具有足夠的強度和結構剛度,強度不足容易導致連桿的斷裂,剛度差則容易在應用過程中變形,會造成活塞與汽缸之間的漏氣等,影響其工作效率。高頻淬火爐之所以要用水,是因為機器在大功率狀態下工作時需要冷卻降溫。因此,采用高頻淬火機對連桿進行熱處理,并注意其中的工藝實施要點和問題,將有助于我們生產出高質量、高規格的連桿。
調整螺釘感應加熱淬火斷裂分析
調整螺釘是汽車傳動機構的緊固調節零件,工件材料為M135鋼,調整螺釘工作時,頂部球面和臺肩柱面承受摩擦力,要求工件球面及柱面均勻淬火硬化。技術要求調質后硬度為229-269HBW,淬火后硬化層厚度為1.0-2.5mm,表面硬度為45-55HRC,形成碗形表面硬化層分布。傳統感應加熱淬火處理后,為使工件球面和柱面同時淬火硬化,旺旺使螺釘頭部淬火過深幾乎淬透,致使在工件圓柱體與螺桿過度部位形成很高淬火應力,常造成調整螺釘出現斷裂失效破壞。針對上述問題,試驗改進工件感應加熱淬火裝置和感應器。采用矩形感應器和旋轉淬火工藝,取得了良好的效果。調整螺釘改進后感應絕愛熱淬火裝置,淬火前,工件插入定位套中,旋轉軸旋轉帶動工件旋轉。感應器用異形純銅管制作,并安裝導磁體。正火溫度采用960℃,比滲碳溫高30℃,使齒還在滲碳前就消除鍛造熱應力及組織缺陷,獲得組織一致且均勻的齒坯。工件感應加熱淬火后,球面和柱面獲得一定深度的碗形淬火硬化層,心部原始組織良好。檢驗表明,采用改進感應加熱淬火裝置及方法處理后,調整螺釘性能優良,同時避免了在頭部圓柱體與螺桿過渡區域產生淬火應力。
由于球面上各點與感應器底面距離不同,加熱時得到的能量不同。淬火加熱是,調整兩種電流的相對大小,可在工件端部獲得均勻的硬化層。影響兩種電流大小的因素有二,一是感應器的寬度,二是試件的旋轉速度。感應器寬度實際是對螺釘端部加熱的覆蓋程度,對端部球面覆蓋面越大,接受由導磁體傳出的磁力線越少;工件旋轉速度越快,圓柱面電動勢越大,淬火硬化層越深。(2)調質處理為了提高齒輪心部的綜合力學性能,以承受交變彎曲應力和沖擊載荷,還可減小工件表面淬火變形。
曲軸的感應加熱表面淬火
曲軸在大量生產中,廣泛采用感應加熱表面淬火。淬火方法通常有:采用整圈分開式感應器,曲軸在靜止狀態下的感應淬火方法和采用半圈淬火感應器,曲軸在旋轉狀態下的感應淬火方法。
曲軸半圈淬火感應器由有效圈,外側板,定位塊,淬火冷卻裝置等四個主要部分組成,電流通過有效圈將電能轉變成熱能,它是由異形紫銅管焊接成一個串聯的8字形回路的半圓形施感導體。
曲軸是一個形狀復雜的零件,采用整圈分開式感應器使曲軸在靜止狀態下感應淬火時,感應器所產生的縱向磁場,由于曲柄對磁場的屏蔽,是被加熱的曲軸軸頸圓周及軸向各部位產生極大的差異,導致淬火后軸頸圓周各處的軸向硬化區差異極大,靜止狀態下感應加熱,感應器與軸頸的位置相對固定,感應器和軸頸圓周各處的經向間隙無法保持一致,導致淬火后軸頸圓周硬化層深度不均,因此,此種淬火方法已越來越少被采用。2、硝鹽的冷卻速度可以通過調節含水量進行調節(介于熱油冷速和4倍油速之間),十分簡單方便。
采用半圓淬火感應器曲軸旋轉感應加熱方法,不僅因為改變了感應器產生的磁場方向,由縱向變為橫向,基本消除了曲柄對磁場的屏蔽,從而淬火后軸頸各處的硬化區保持均勻,而且由于曲軸相對感應器做旋轉,感應器靠定位塊對軸頸做相對的柔性跟蹤旋轉運動,感應器藉助于定位塊,能穩定保持干一個起與軸頸的間隙,保證了淬火后軸頸硬化層深度的均勻性和穩定性。因此,曲軸半圈感應器旋轉加熱淬火正越來越被廣泛運用。為此,通過調整回火溫度,以降低基體硬度,保證抗拉強度在下限的工藝試驗,以滿足后續加工的要求。